“James Webb” aproxima os cientistas de resolver o mistério de um exoplaneta rechonchudo com a densidade do algodão

Dos mais de 5.000 exoplanetas, os cientistas descobriram alguns objetos com densidades extremamente baixas, que chamam de planetas inchados. O enigma de um desses planetas parece ter sido ajudado pelo telescópio espacial. James Webb. Ontem, foram publicados simultaneamente dois artigos na revista Nature que explicam como poderia ter se formado um planeta com a densidade do algodão.

Representação artística do exoplaneta WASP-107b. Fonte da imagem: NASA

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O exoplaneta WASP-107b foi descoberto em 2017 em torno de uma estrela a 200 anos-luz de distância, na constelação de Virgem. WASP-107b tem aproximadamente o tamanho de Júpiter, mas sua massa é apenas 12% da massa desse gigante gasoso. Isto torna o exoplaneta tão gordo quanto um marshmallow cozido no micro-ondas. Com base nestes dados, o exoplaneta WASP-107b deveria ter um núcleo rochoso extremamente pequeno.

As observações mostraram que a atmosfera do exoplaneta está mais inflada do que a modelagem sugere. Embora o planeta orbite muito próximo da sua estrela (a uma distância de aproximadamente 1/7 de Mercúrio ao Sol), a energia da estrela não seria suficiente para aquecer e inflar a atmosfera do exoplaneta a tamanhos detectáveis. Se o núcleo do exoplaneta fosse maior, durante a sua existência a atmosfera teria ficado menor devido ao resfriamento, mas também não é o caso.

Mais clareza foi fornecida pelo Telescópio Espacial Webb, que complementou observações anteriores do Hubble e uma observação anterior própria. Os cientistas não detectaram metano no espectro da atmosfera do exoplaneta, embora outros gases contendo carbono tenham sido facilmente e abundantemente reconhecidos nele. Isto levou à suposição de que o núcleo do exoplaneta aquece muito mais do que o esperado. Se for assim, o metano que ainda está no centro do planeta se decompõe em monóxido de carbono e dióxido de carbono. Mas de onde vem o excesso de calor se a energia da estrela não é suficiente para o aquecimento?

Segundo os cientistas, o exoplaneta WASP-107b gira em torno de sua estrela em uma órbita alongada. Devido a isso, o interior do exoplaneta está sujeito à deformação das marés. São esses processos que produzem excesso de calor, que aquece mais fortemente os gases do núcleo e das camadas inferiores da atmosfera. Abaixo, o metano se desintegra rapidamente, e a intensa mistura de gases na atmosfera também remove o metano de suas camadas superiores. Assim, os cientistas explicaram imediatamente dois mistérios do exoplaneta: por que ele é tão solto e por que não há metano em sua atmosfera. Também chove areia neste exoplaneta. Mas isso é outra história.